1. Яку масу алюмінію використали в реакції, якщо до неї вступив кисень об ємом 4,48 л (н.у.)? Яка кількість речовини

1. Для решения данной задачи нам понадобятся знания о соотношении объемов газовых реагентов при химической реакции с участием газов.

В рассматриваемой реакции образуется алюминий оксид Al2O3, причем для образования одной молекулы алюминия оксида требуется 2 молекулы кислорода.

1-й шаг: Определим количество вещества кислорода в реакции.
Для этого воспользуемся уравнением Клапейрона-Менделеева: \[ V = n \times \frac{RT}{P} \], где V - объем газа в литрах, n - количество вещества в молях, R - универсальная газовая постоянная, T - температура в Кельвинах, P - давление в атмосферах.

Так как дан объем кислорода, нам нужно определить количество вещества данного газа. Для этого воспользуемся следующей формулой: \[ n = \frac{V \times P}{RT} \]

Подставляем известные значения: V = 4,48 л, P = 1 атм (обычное давление), R = 0,0821 л·атм/(моль·К), T = 273+25 = 298 К.

\[ n = \frac{4,48 \times 1}{0,0821 \times 298} \approx 0,1855 \] моль.

Таким образом, количество вещества кислорода в реакции равно примерно 0,1855 моль.

2-й шаг: Определим количество вещества алюминия в реакции.
Согласно уравнению реакции, отношение алюминия к кислороду составляет 2:1.

Так как количество кислорода равно 0,1855 моль, то количество алюминия будет составлять половину этого значения:

\[ n_{Al} = \frac{n_{O2}}{2} = \frac{0,1855}{2} = 0,0927 \] моль.

3-й шаг: Определим массу алюминия.
Масса алюминия может быть определена с использованием молярной массы:

Молярная масса алюминия Al равна 26,98 г/моль.

Масса алюминия можно вычислить, умножив количество вещества алюминия на его молярную массу:

\[ m_{Al} = n_{Al} \times M_{Al} = 0,0927 \times 26,98 \approx 2,49 \] г.

Таким образом, в реакции было использовано около 2,49 г алюминия.

4-й шаг: Определим количество вещества алюминия оксида.
Так как по уравнению реакции 1 моль алюминия оксида образуется из 2 молей алюминия, количество вещества алюминия оксида будет равно половине количества алюминия:

\[ n_{Al2O3} = \frac{n_{Al}}{2} = \frac{0,0927}{2} = 0,0464 \] моль алюминия оксида.

Таким образом, образовалось 0,0464 моль алюминия оксида.

2. Для решения этой задачи мы можем использовать стехиометрическое соотношение между магнием и кислородом, а также молярную массу магния.

1-й шаг: Определим количество вещества магния.
Для этого воспользуемся формулой \[ n = \frac{m}{M} \], где n - количество вещества в молях, m - масса вещества в граммах, M - молярная масса вещества в г/моль.

Нам дана масса магния, которая составляет 720 г, а молярная масса магния M равна 24,31 г/моль.

\[ n = \frac{720}{24,31} \approx 29,64 \] моль магния.

Таким образом, количество вещества магния равно приблизительно 29,64 моль.

2-й шаг: Определим количество кислорода, необходимое для окисления данного количества магния.
Согласно уравнению реакции, между магнием и кислородом соотношение 2:1.

Таким образом, количество кислорода будет равно половине количества магния:

\[ n_{O2} = \frac{n_{Mg}}{2} = \frac{29,64}{2} = 14,82 \] моль кислорода.

Таким образом, для окисления 720 г магния необходимо около 14,82 моль кислорода.